高二化学硝酸人教版知识精讲

高二化学高二化学硝酸硝酸人教版人教版 【同步教育信息同步教育信息】 一. 本周教学内容： 硝酸 二. 教学目标 1. 掌握硝酸的重要特性不稳定性和强氧化性； 2. 了解 HNO3的用途。 3. 激发学生学习兴趣，对学生进行辩证唯物主义和爱国主义教育。 三. 教学重点、难点： 1. 硝酸的不稳定性和氧化性 2. 硝酸的氧化性 四. 教学过程 【引言】 三大强酸中的盐酸、硫酸我们已学过，今天来学习硝酸，硝酸除了具有酸性外，还有 些我们所不了解的性质，这些我们所不熟知的性质就是这节课学习的重点。 第三节 硝酸 （一）硝酸的物理性质 要知道“发烟”硝酸及常用浓硝酸的质量分数，并比较三大强酸的物理特性。 （二）硝酸的化学性质 1. 酸性：硝酸是一种强酸，在水中完全电离出和。因为有，所以硝酸具 H 3 NO H 有酸的通性。 33 NOHHNO 2. 强氧化性 从来看，推测硝酸具有哪些性质？ 3 NO 实验、观察现象： 加浓硝酸的试管，反应剧烈，放出红棕色气体，溶液变为绿色。 加稀硝酸的试管，反应较缓慢，放出无色气体，进入空气气体变为红棕色，溶液变为 蓝色。 e2失 OHNONOCuHNOCu 2233 22)()(4浓 e2得 失 e23 OHNONOCuHNOCu 2233 42)(3)(83稀 得 e32 22 22NOONO Cu 与浓、稀硝酸在常温下都可发生化学反应，说明硝酸具有强氧化性。 像浓硫酸能使 Al、Fe 钝化一样，在常温下浓硝酸也能使之钝化。 大多数金属（除金、铂等少数金属外）都可被硝酸氧化，由于硝酸浓度不同，被还原 为 NO2或 NO。 浓硝酸和浓盐酸按体积比混合后的混合物，氧化能力极强，可溶解金和铂。3:1 加热浓硝酸有红棕色气体产生。 加入红热木炭后，木炭继续燃烧，同时产生大量红 棕色气体。 失 e41 2223 42)(4CONOOHHNOC浓 得 e4 3. 不稳定性 在硝酸中，氢元素化合价为1 价，氮元素为5 价，均为其最高价态，氧元素为2 价，又因为生成 NO2，氮元素化合价降低了，只有氧元素化合价升高，因而有 O2产生。 2223 244OOHNOHNO 或光照 硝酸应隔热、隔光处。放在棕色瓶中保存。 浓硝酸的挥发性和不稳定性是否为同一性质？为什么？ （三）硝酸的用途 1. 化工原料 2. 化学试剂 【典型例题典型例题】 例 1在下列变化中，能表明硝酸具有氧化性的是（ ） A. 能使石蕊试液变红色 B. 能跟 Ag 反应生成 3 AgNO C. 能和磷酸钙反应 D. 能和 FeO 反应生成 33) (NOFe 解析：解析：在上述反应 A 和 C 中硝酸是强酸使指示剂变色，与弱酸盐反应，均表现酸性。 在 B、D 反应中硝酸中氮元素降价均表现氧化性。将 Ag 及+2 价铁氧化。 答案：答案：BD 例 2 38.4 mg 铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体 22.4 mL（标准 状况），反应消耗的 HNO3的物质的量可能是（ ） A. B. mol 3 100 . 1 mol 3 106 . 1 C. D. mol 3 102 . 2 mol 3 104 . 2 解析：解析：本题主要考查与金属反应时所起的作用和灵活利用化学方程式的计算能 3 HNO 力。浓适量，在反应过程中变稀，实际上发生了两个反应： 3 HNO)(4 3 浓HNOCu ，OHNONOCu 2223 22)(OHNONOCuHNOCu 2233 42)(3)(83稀 反应消耗的包括起酸的作用和起氧化剂作用两部分，前者反应后以形式 3 HNO 23) (NOCu 存在，后者被还原后生成 NO2、NO 气体，从两反应式看出：（酸） 3 2HNOCu ，HNO3(氧化剂)NO2(或 NO)，所以反应消耗的 HNO3为： 23) (NOCu mol102 . 2mol101mol102 . 1 molL 4 . 22 L10 4 . 22 2 molg64 g10 4 . 38 333 1 3 1 3 答案：答案：C 例 3某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物。当参加反应的 单质与被还原硝酸的物质的量之比为时，还原产物是（ ）1:2 A. B. C. D. 2 NONOON2 2 N 解析：解析：本题主要考查 HNO3的氧化性和运用数学工具解决化学问题的能力。本题金属未 知，HNO3浓度范围未知，突破口不在于此，由已知“还原产物单一”以及“单质与被还原 的硝酸的物质的量之比为”两条件应用电子得失守恒并通过讨论可找到答案。设金属1:2 的化合价为+n，HNO3的还原产物中 N 的化合价为x，则由得失电子数相等得： ，即，讨论： 当时，为 N2O3，选项未)5(1)0(2xnnx251n3x 供出。 当时，为 N2O，选项 C 符合题意。 当时，无此2n1x3n1x 价含氮化合物，金属阳离子无及以上价态，无需继续讨论。4 答案：答案：C 点评：点评：硝酸与金属反应的定量计算及产物的确定，是本节难点，故可使学生通过阅读 分析例 2 和例 3。从而掌握分析该类问题的一般方法。 【模拟试题模拟试题】 一. 填空题 硝酸的性质 （1）酸性：具有酸的某些通性： 硝酸能使紫色的石蕊试液变 。 硝酸能与某些金属氧化物起反应 。 CuOHNO32 硝酸能与某些盐起反应 。 33 2CaCOHNO 硝酸能与碱起反应= 。NaOHHNO 3 （2）不稳定性： 。 一般而言，硝酸越 ，越不稳定。 （3）强氧化性： . 硝酸能与大部分金属反应： )( 3 浓HNOCu 离子方程式： )( 3 稀HNOCu 离子方程式： . 与非金属的反应： )( 3 浓HNOC )( 3 浓HNOS 二. 选择题： 1. 常温下，在浓硝酸中难溶解的金属是（ ） A. 铝 B. 铁C. 铜 D. 银 2. 取三张蓝色石蕊试纸放在表面皿上，然后按顺序分别滴加 65%的 HNO3、98.3%H2SO4和新制备的氯水，三张试纸最后的颜色是（ ） A. 白、红、白B. 红、黑、红 C. 红、红、红D. 白、黑、白 3. 下列材料制成的容器既不能用来盛放盐酸，也不能用来盛放浓 HNO3的是（ ） A. Al B. Sn C. Cu D. Pt 4. 在下列变化中，能表明硝酸具有氧化性的是：（ ） A. 能使石蕊试液变红色 B. 能跟银反应生成硝酸银 C. 能和磷酸钙反应 D. 硝酸盐都易溶于水 5. 下列各组物质中反应后能产生氢气的是（ ） A. 铜与稀硝酸B. 银与浓硝酸 C. 镁与稀盐酸D. 汞与浓硝酸 6. 下列反应中，硝酸既表现氧化性又表现酸性的是 （ ） A. B. 3 HNOFeO 332 HNOOFe C. D. 33 )(HNOOHAl 32 HNOSH 7. 不能大量共存的离子组是（ ） A. B. 3 2 NOClFeH、 3 2 44 NONaSONH、 C. D. ClNOFeCu、 3 322 43 SOHCONaH、 8. 常温下能用铝制容器盛放的是（ ） A. 浓盐酸 B. 浓硝酸 C. 浓硫酸 D. 稀硝酸 9. 下列关于硝酸正确的是 ( ) A. 稀硝酸能与 Fe 发生反应,浓硝酸不能 B. 浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂 C. 稀硝酸是弱酸,浓硝酸是强酸 D. 稀硝酸与 Cu 反应，生成 NO，而浓硝酸与 Cu 反应只生成 ，稀硝酸得电子2 NO 更多，故稀硝酸氧化性大于浓硝酸 10. 有甲、乙、丙三种气体，甲无色，一定条件下，甲能与氧气反应生成乙；乙不溶 于水，但能与氧气进一步反应生成丙；甲、丙皆溶于水，但其水溶液酸碱性恰好相反， 则（ ） A. 甲： 乙：B. 甲： 乙：NH3NO2N2NO C. 甲： 丙：D. 甲： 乙：NH3NO2NONO2 11. 浓硝酸往往显黄色是因为（ ） A. 溶有溴在其中B. 其中含有Fe3 C. 溶有硫黄在其中D. 溶有自身分解的NO2 12. 浓与下列物质反应时，只表现氧化性的是（ ）HNO3 A. 木炭 B. C. D. Fe O 23 CuH S 2 13. 为了除去镀在铝表面的铜镀层，可选用的试剂是（ ） A. 浓硫酸 B. 稀硝酸 C. 浓盐酸 D. 浓硝酸 三. 简答题： 15. 如图所示的简易装置可以进行气体的发生和收集。 （1）实验前应如何检查该装置的气密性？ （2）拔开试管 a 的橡皮塞，假如 10mL 6molL-1稀硝酸和 1g 铜片，立即将带有导 管的橡皮塞塞紧试管口。反应开始缓慢，逐渐加快。写出在试管a 中发生的所有化学反 应方程式。 （3）从反应开始到反应结束，预期在试管 a 种可观察到的现象？ 。 （4）在反应开始时，可观察到导管 b 种的水面先沿导管 b 慢慢上升到一定高度， 此后由回落，然后有气泡从管口冒出。请说明其中原因。 。 （5）试管 c 收集满气体后，用拇指堵住管口将试管取出水槽。将管口向上，松开拇 指，片刻后，再次堵住管口，将试管又倒置于水槽中，松开拇指，此时可观察到什么现 象？ 。 16. 1.92g 铜粉和一定量的浓硝酸反应，随着铜的不断减少，反应生成的气体颜色也逐 渐变浅。当铜全部反应时，共收集到标准状况下的气体 1.12L，求反应中消耗的硝酸的物 质的量是多少？ 试题答案试题答案 一. 填空题：略。 二. 选择题： 1234567 ABDBBCAAD 8910111213 BCBCDADD 三、简答题： 15. （1）把导管 b 的下端浸入水中，用手紧握捂热试管 a，导管口会有气泡冒出，松开手 后，水又会回升到导管 b 中。 （2） 3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O；2NO+ O2=2 NO2； （3） 铜片和稀硝酸反应，有无色气泡产生，反应速度开始缓慢，逐渐加快 试管 a 上部空间由无色变为浅棕色，又变为无色 试管 a 中的溶液由无色变为浅蓝色 反应结束时，铜片全部反应完 （4）由于反应开始时产生的 NO 和试管 a 上部空气中的氧气作用生成 NO2 ，NO2 易溶 于水并与水起反应，使装置内气体的压强暂时减小。所以导管中的水面会先上升至一定高 度。 提示：提示：当试管内的氧气消耗完以后，水面开始回落 （5） 水进入试管，上升到一定高度 试管中气体的颜色由棕红色变为无色 16. 解析：解析：，n Cu g g mol mol() . . 192 64 003 1 气体的物质的量 112 224 005 1 . . . L L mol mol 解法一：解法一：38324 3322 CuHNOCu NONOH O () 3 8 2 a3a8a2 CuHNOCu NONOH O